新型煤層注水封孔裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型煤層注水封孔裝置，包括封孔器、推拉桿、注水管、封孔水管和擋板，封孔器包括膨脹膠管、密封膨脹堵頭、螺套、注水鋼管和密封注水鋼管，膨脹膠管的管口上分別套有螺套，密封膨脹堵頭從膨脹膠管的前、后端管口伸入膨脹膠管內(nèi)，兩根注水鋼管分別穿過兩端的密封膨脹堵頭后伸入膨脹膠管內(nèi)，一根密封注水鋼管穿過后端的密封膨脹堵頭后伸入膨脹膠管內(nèi)，兩根注水鋼管之間連接鋼絲膠管；封孔器的后端連接有推拉桿，推拉桿的前端連接在密封膨脹堵頭上，推拉桿的尾端連接擋板，注水管與封孔器后端的注水鋼管連接，封孔水管與封孔器的密封注水鋼管連接。實現(xiàn)封孔與注水相互獨立，簡化操作工序，避免突然泄壓時封孔器彈出傷人。
【專利說明】新型煤層注水封孔裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種用于煤層注水封孔的新型煤層注水封孔裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國煤礦開采深度的增加及機械化開采程度的提高，煤礦生產(chǎn)中的粉塵問題愈加突出，煤礦工人塵肺病發(fā)病率也逐年增加，且煤塵爆炸具有毀滅性的危害，嚴重的威脅著煤礦工人的生命健康和礦井的安全生產(chǎn)。而煤層注水是解決粉塵危害問題的根本性措施，它是通過預先施工的鉆孔注入壓力水使其滲透擴散到煤體內(nèi)部，人為增加煤體水分，可以有效的降低煤體破碎時的產(chǎn)塵量。同時，煤層注水也是煤礦井下防治沖擊地壓和煤與瓦斯突出以及軟化硬煤等最主要的工業(yè)性措施之一。
[0003]封孔是煤層注水工藝中最重要的環(huán)節(jié)之一，封孔的好壞直接決定煤層注水的防塵效果。目前，國內(nèi)多采用的封孔方式有水泥砂漿封孔、聚氨脂類材料封孔、封孔器封孔等，但各種封孔方法都有其固有的缺點，其中，水泥砂漿封孔優(yōu)點是成本低，封孔效果好，但是操作繁瑣，工作量大，且近水平孔封孔效果不好；聚氨酯等高分子材料封孔優(yōu)點是操作簡單，缺點是成本高，封孔強度不大，封孔效果不穩(wěn)定，封孔深度不深；傳統(tǒng)封孔器封孔操作簡單，能夠重復，但因經(jīng)常卸壓等原因造成封孔器彈出，導致大量跑水，還具有一定的發(fā)生安全隱
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種能獨立注水和封孔、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、安全可靠的新型煤層注水封孔裝置。
[0005]本實用新型的技術方案如下:一種新型煤層注水封孔裝置，包括封孔器(I)、推拉桿(2)、注水管(3)、封孔水管(4)和擋板(5)，所述封孔器(I)包括膨脹膠管(la)、密封膨脹堵頭(lb)、螺套(lc)、注水鋼管(Id)和密封注水鋼管(le)，所述膨脹膠管(Ia)的前、后端管口上分別套有螺套(lc)，所述密封膨脹堵頭(Ib)從膨脹膠管(Ia)的前、后端管口伸入膨脹膠管(Ia)內(nèi)，并且密封膨脹堵頭(Ib)與螺套(Ic)螺紋配合，兩根注水鋼管(Id)分別穿過前、后端的密封膨脹堵頭(Ib)后伸入膨脹膠管(Ia)內(nèi)，一根密封注水鋼管(Ie)穿過后端的密封膨脹堵頭(Ib)后伸入膨脹膠管(Ia)內(nèi)，所述兩根注水鋼管(Id)之間連接鋼絲膠管(If)；
[0006]所述封孔器(I)的后端密封膨脹堵頭(Ib)上連接有推拉桿(2)，所述推拉桿(2)的前端連接在密封膨脹堵頭(Ib)上，所述推拉桿(2)的尾端連接擋板(5)，所述注水管(3)與封孔器(I)后端的注水鋼管(Id)連接，所述封孔水管(4)與封孔器(I)的密封注水鋼管(Ie)連接。
[0007]采用上述技術方案，在煤層上打孔，注水前，通過推拉桿將封孔器送入所實施鉆孔的指定深度，封孔器與推拉桿前端固定，擋板與推拉桿后端固定，且擋板安放在孔口處，通過鋼絲繩與煤壁固定，防止封孔器突然卸壓后彈出。然后通過封孔水管向封孔器內(nèi)注水，使得封孔器膨脹封孔，再通過注水管向煤層注水。實現(xiàn)封孔與注水相互獨立，簡化現(xiàn)場操作工序，保證注水過程中人員的安全。
[0008]在上述技術方案中:所述擋板(5)的四個角上分別設有通孔，在該通孔中拴有用于將擋板(5)固定在煤壁錨桿上的鋼絲繩(5a)。鋼絲繩拴在孔口周圍孔壁的錨桿尾部，這樣方便固定擋板。
[0009]在上述技術方案中:所述封孔水管(4)為高壓膠管，所述封孔水管(4)上設有截止閥(8 )。待封孔器完全膨脹后，關閉截止閥，實現(xiàn)長時間封孔。
[0010]在上述技術方案中:所述注水管(3)為高壓膠管。
[0011]在上述技術方案中:所述封孔水管(4)和注水管(3)分別與注水泵(6)的出水管連接，所述注水泵(6)的出水管上設有泄壓閥(9)和壓力表(10)。
[0012]在上述技術方案中:為了方便調(diào)節(jié)推拉桿的長度，方便將封孔器送入指定深度，方便攜帶，避免裝置過長造成安全隱患。所述推拉桿(2)由復數(shù)根不銹鋼管(2a)連接而成，各不銹鋼管(2a)之間通過套筒(2b)連接，其中最尾端的不銹鋼管(2a)的尾部設有螺桿(2c)。
[0013]在上述技術方案中:所述擋板(5)的中心孔中設有內(nèi)螺紋，所述推拉桿(2)的螺桿(2c)與擋板(5)螺紋連接。
[0014]在上述技術方案中:所述推拉桿(2)的前端設有彎鉤(11)，所述彎鉤(11)鉤在封孔器(I)的尾端。
[0015]有益效果:(I)將封孔和注水兩個過程分開，獨立進行封孔和注水，實現(xiàn)了長時間封孔，避免了封孔器突然卸壓導致封孔器彈出而跑水，提高了封孔質(zhì)量，可以有效的防止安全事故的發(fā)生。
[0016](2)本煤層注水封孔裝置采用推拉桿將封孔器送入煤層注水指定封孔深度以及注水完畢后回收封孔器，滿足封孔深度的同時方便封孔器的回收利用。將推拉桿設計成復數(shù)根不銹鋼管連接而成，方便攜帶，避免裝置過長造成安全隱患。
[0017](3)本實用新型中添加了擋板，有效的防止封孔器突然彈出，避免發(fā)生安全事故。
[0018](4)該裝置還可以應用于瓦斯抽放封孔，同一鉆孔先后完成瓦斯抽放與煤層注水工作，實現(xiàn)一孔兩用，同時該裝置封孔效果較好，并可重復使用，具有極高的經(jīng)濟價值與推廣應用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實用新型的封孔器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本實用新型的推拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本實用新型擋板的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0024]實施例1，如圖1-4所示，本實用新型的煤層注水封孔裝置主要由封孔器1、推拉桿2，注水管3、封孔水管4和擋板5等部件組成。
[0025]所述封孔器I包括膨脹膠管la、密封膨脹堵頭lb、螺套lc、注水鋼管Id和密封注水鋼管le，所述膨脹膠管Ia內(nèi)需做磨圓拋光以及防腐處理，所述膨脹膠管Ia的前、后端管口上分別套有螺套lc，所述密封膨脹堵頭Ib從膨脹膠管Ia的前、后端管口伸入膨脹膠管Ia內(nèi)，并且密封膨脹堵頭Ib與螺套Ic螺紋配合，兩根注水鋼管Id分別穿過前、后端的密封膨脹堵頭Ib后伸入膨脹膠管Ia內(nèi)，一根密封注水鋼管Ie穿過后端的密封膨脹堵頭Ib后伸入膨脹膠管Ia內(nèi)，所述注水鋼管Id和密封注水鋼管Ie與密封膨脹堵頭Ib固定連接，所述兩根注水鋼管Id之間連接鋼絲膠管If。
[0026]所述封孔器I的尾端連接推拉桿2，所述推拉桿2由復數(shù)根不銹鋼管2a連接而成，每根不銹鋼管2a的長度為lm，推拉桿2的總長度不小于Sm，也就是說至少由8根不銹鋼管2a組成推拉桿2，各不銹鋼管2a之間通過套筒2b連接，其中最尾端的不銹鋼管2a的尾部設有螺桿2c。所述推拉桿的前端設有5cm長的彎鉤11，彎鉤11鉤在封孔器I為尾端的密封膨脹堵頭Ib上。
[0027]推拉桿2將封孔器送入煤層預先打好的注水孔內(nèi)，所述推拉桿2的尾端連接定擋板5。所述擋板5上設有中心孔和供注水管3以及封孔水管4穿過的孔，所述擋板5的四個角上還設有通孔，在該通孔中拴有用于將擋板5固定在煤壁錨桿上的鋼絲繩5a。鋼絲繩5a的直徑為3mm，鋼絲繩5a與注水孔孔口周圍的煤壁上的錨桿尾端鉸接，從而將擋板5固定在注水孔孔口上，所述推拉桿2穿出擋板5的中心孔，中心孔中設有螺紋，推拉桿2的尾部螺桿2c與擋板5螺紋配合，并用螺母7固定。
[0028]所述注水管3穿過擋板5與封孔器I后端的注水鋼管Id連接，所述封孔水管4穿過擋板5與封孔器I的密封注水鋼管Ie連接。封孔水壓要求不小于2MPa，能完成封孔裝置的膨脹封孔。所述封孔水管4為高壓膠管，所述封孔水管4上設有密封性能良好的截止閥
8。所述注水管3也為高壓膠管。所述封孔水管4和注水管3分別與注水泵6的出水管連接，所述注水泵6的出水管上設有泄壓閥9和壓力表10。
【權(quán)利要求】
1.一種新型煤層注水封孔裝置，其特征在于:包括封孔器(I)、推拉桿(2)、注水管(3)、封孔水管(4)和擋板(5)，所述封孔器(I)包括膨脹膠管(la)、密封膨脹堵頭(lb)、螺套(lc)、注水鋼管(Id)和密封注水鋼管(le)，所述膨脹膠管(Ia)的前、后端管口上分別套有螺套(lc)，所述密封膨脹堵頭(Ib)從膨脹膠管(Ia)的前、后端管口伸入膨脹膠管(Ia)內(nèi)，并且密封膨脹堵頭(Ib)與螺套(Ic)螺紋配合，兩根注水鋼管(Id)分別穿過前、后端的密封膨脹堵頭(Ib)后伸入膨脹膠管(Ia)內(nèi)，一根密封注水鋼管(Ie)穿過后端的密封膨脹堵頭(Ib)后伸入膨脹膠管(Ia)內(nèi)，所述兩根注水鋼管(Id)之間連接鋼絲膠管(If)； 所述封孔器(I)的后端密封膨脹堵頭(Ib)上連接有推拉桿(2 )，所述推拉桿(2 )的前端連接在密封膨脹堵頭(Ib )上，所述推拉桿(2 )的尾端連接擋板(5 )，所述注水管(3 )與封孔器(I)后端的注水鋼管(Id)連接，所述封孔水管(4)與封孔器(I)的密封注水鋼管(Ie)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型煤層注水封孔裝置，其特征在于:所述擋板(5)的四個角上分別設有通孔，在該通孔中拴有用于將擋板(5)固定在煤壁錨桿上的鋼絲繩(5a)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型煤層注水封孔裝置，其特征在于:所述封孔水管(4)為高壓膠管，所述封孔水管(4 )上設有截止閥(8 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型煤層注水封孔裝置，其特征在于:所述注水管(3)為高壓膠管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型煤層注水封孔裝置，其特征在于:所述封孔水管(4)和注水管(3)分別與注水泵(6)的出水管連接，所述注水泵(6)的出水管上設有泄壓閥(9)和壓力表(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型煤層注水封孔裝置，其特征在于:所述推拉桿(2)由復數(shù)根不銹鋼管(2a)連接而成，各不銹鋼管(2a)之間通過套筒(2b)連接，其中最尾端的不銹鋼管(2a)的尾部設有螺桿(2c)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述新型煤層注水封孔裝置，其特征在于:所述擋板(5)的中心孔中設有內(nèi)螺紋，所述推拉桿(2)的螺桿(2c)與擋板(5)螺紋連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述新型煤層注水封孔裝置，其特征在于:所述推拉桿(2)的前端設有彎鉤(11)，所述彎鉤(11)鉤在封孔器(I)的尾端。
【文檔編號】E21F5/02GK203584454SQ201320692710
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】王昌傲, 李德文, 張建軍, 張設計, 陳善文, 劉勇, 李安靜, 馬威, 張繼偉, 徐厚學, 袁地鏡, 吳國友 申請人:中煤科工集團重慶研究院有限公司, 山西中煤華晉能源有限責任公司